学习新课标,为几何变换量体裁衣

新的《初中数学课程标准》在内容标准里标规定,第三学段(7~9年级) 的空间与图形有“图形与变换”的学习内容,并且详细规定了以下四个学习内容的具体目标:1、图形的轴对称,2、图形的平移,3、图形的旋转,4、图形的相似。

与原来初中数学教学大纲相比,轴对称、中心对称和相似这些内容大致相同,有所变化的是多了平移和旋转,尤其是把四种几何变换的地位提高到前所未有的高度,从小学低段、高段直至初中都有几何变换的内容。更有教材编写者把几何变换用于平行四边形(包括矩形、菱形和正方形)有关结论的探索和证明,企图来替代全等三角形。

在数学竞赛中我们一直认为,几何变换只有三种: 即平移、旋转和反射。新课标将相似也算作几何变换的一种,就势必导致对相似三角形要求的降低,因为新课标中对变换的要求主要停留在画图、看图的层面上,稍难的证明和计算都不作要求。

在原来的《课程指导纲要》里关于轴对称和中心对称的教学目标我们还记忆犹新:了解轴对称和中心对称的概念,会应用概念画图,掌握轴对称和中心对称的性质,并能应用性质解决实际问题。而《初中数学课程标准》里有更多的要求,如图形的旋转
  ①通过具体实例认识旋转,探索它的基本性质,理解对应点到旋转中心的距离相等、对应点 与旋转中心连线所成的角彼此相等的性质。
  ② 了解平行四边形、圆是中心对称图形。
  ③ 能够按要求作出简单平面图形旋转后的图形。
  ④ 欣赏旋转在现实生活中的应用。
  ⑤ 探索图形之间的变换关系(轴对称、平移、旋转及其组合)。
  ⑥ 灵活运用轴对称、平移和旋转的组合进行图案设计。

我们不难看出《初中数学课程标准》关于变换较多的要求是在于“欣赏”、“画图”、“探索”、“设计”等层面,这无疑会对评价带来困难的,试问如何评价学生欣赏能力?又如何评价设计水平?而对画图的能力也只能从最简单的图形进行评价。

笔者认为,《初中数学课程标准》里提及的变换(平移、旋转、反射和相似)的应用(尤其是设计和画图),最能得到体现的是在电脑上,像“画图”、“flash”、“Photoshop”、“几何画板”等软件都有这些变换的功能。目前市面上的各种数学资料都有变换的内容,大多数题目都是画图和对图形的观察,这些题目毫无新意,更无实际意义,实在缺乏数学味道,倒有点像是看《智力》杂志。而有些题目为了应用变换的有关性质,又使难度加大,违背了《初中数学课程标准》的本意。这都是《初中数学课程标准》惹的祸!

我斗胆提议,《初中数学课程标准》有关“图形与变换”的内容标准修改如下:

1、轴对称

①通过折纸了解轴对称的意义和性质;

②运用轴对称的性质探索等腰三角形的性质;

③会作一个图形关于某条直线的轴对称图形。了解轴对称图形的意义,能辨认一个图形是不是轴对称图形;

④掌握线段中垂线的性质和判定;

⑤掌握角平分线的性质和判定;

⑥体验轴对称变换使图形的位置关系发生转化,初步形成转化思想;

⑦在折纸中蕴含了许多轴对称的思想,能解释简单的折纸所产生的现象。

2、中心对称和旋转对称

①了解中心对称和中心对称图形的意义;

②理解中心对称的性质;

③能画出一个图形关于某点对称点图形;

④了解旋转对称和旋转对称图形的意义;

⑤能辨认一个图形是不是中心对称图形或旋转对称图形;

⑥能在正方形网格中将一个图形绕某点旋转90°;

⑦体验旋转变换使图形的位置关系发生转化,进一步形成转化思想。

⑧运用电脑,利用各种变换进行美丽图案的设计(课题学习)

从实际应用来看,变换的各种画图、图案设计和图形欣赏,完全可以由电脑来完成,这一内容还可以与多边形拼地板结合起来。我认为几何变换的学习不应只停留在这一层面上,应该体现数学的科学性、规范性、连贯性、渐进性和可评价性。

例如轴对称的学习应围绕着中垂线和角平分线来进行,中垂线和角平分线又能较好地在折纸中得到体现,而折纸又可以直接应用于等腰三角形和圆的有关性质的探索,如果学生能按这样一条线索由浅入深地来学习轴对称,那就学得活了。

另外,我国地域广泛,地区之间的差异较大,偌大的一个国家只有一个标准,就等于否认差异存在,这不是一句“这里的标准是最低标准”的话就可以推卸责任的。再说在《初中数学课程标准》对评价标准没有作明确规定,使得各地的评价标准差异甚大,这样就使得教师难以把握教学目标。

我国中小学数学教学有着普遍重视基本知识和基本技能的优良传统,强调落实“双基”和培养“三个能力”,使得我国中小学生普遍具有扎实的基本功,这是国际数学教育界所公认的优势。坚实宽厚的基本知识是良好适应能力的根基,是环境变化中迅速更新知识技能的保障。素质教育是重基础的教育,越是科技突飞猛进,瞬息万变,越是要重视基础。

有学者指出,按照知识的外在程度,新经济时代把知识分为外显部分与内隐部分,它们构成一个冰山模式,前者浮出海面,后者在下托起整个冰山。后者就是内隐部分,即智慧、情感和态度,它深深地嵌入于实践之中。人的创新精神和实践能力主要依赖于内隐部分。只有通过在行动中学习,才能达到培养和提高的目的。当前数学教育的现状呼唤着符合时代要求的新数学课程标准的诞生。

对自己文章的点评:

新课标的教材在我市是2003年使用的,斯文是用新教材(当时是华师大版)不久写的新课标学习体会,当时自己的的胆子也真大,敢与新课标较真。

文中所述的现象到现在已经很少了,取而代之的是大量新颖、联系生活实际、有一定深度的几何变换问题。

我曾收集和自编了一些得意的几何变换题目,放在这里供大家参考。

说起“新课标”,我总是耿耿于怀,好多疙瘩始终不解。修改版何时问世?为何有些定理高中要用,初中却删除?初中和高中的课标是一帮人写的还是多帮人写?

更加耿耿于怀的教材。教材的质量一本不如一本,规范性、科学性的错误一本多如一本,但还是在容忍,也只能容忍!

实验?试验?中国人经不起这样的折腾!

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